CN103717375B - 用于对以挤出吹塑法制造的塑料容器的倾倒开口进行校准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于确保以挤出吹塑法制造的塑料容器中或塑料容器上的倾倒开口的尺寸精度、尤其是用于对其进行校准的方法。在此，将通过挤压嘴一层或多层地挤出的塑料软管的部段（20）放入到吹模模具（1）的模腔（4）中并且通过校准吹芯（11）依照包围的模腔将其充气，其中通常将塑料容器的倾倒开口中的至少一个在其内直径和其内轮廓方面确定、尤其是校准。在此之后，将完成充气的塑料容器脱模。在根据本发明的方法中，将塑料容器（30）的所有倾倒开口（33，35）基本上同时通过移入的校准芯（11）进行校准。对此，校准吹芯（11）构成为具有两个校准区域的双校准吹芯，并且在吹模模具（1）的顶板（5）关闭之后，然而在吹模模具（1）到达其完全关闭的位置之前，将双校准吹芯轴向地移入到塑料软管部段（20）中。本发明也描述了一种具有按照根据本发明的方法进行校准的倾倒开口的塑料容器。

Description

用于对以挤出吹塑法制造的塑料容器的倾倒开口进行校准的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于确保以挤出吹塑法制造的塑料容器中或塑料容器上的倾倒开口的尺寸精度、尤其是用于对所述倾倒开口进行校准的方法。本发明也涉及一种按照根据本发明的方法进行校准的塑料容器。

背景技术

在过去常用的由白色金属板或有色金属板、由玻璃或由陶瓷制成的容器越来越多地被由塑料制成的容器所替代。尤其对于流体物质的、例如饮料的、家用产品、护理产品、化妆品等的包装当前主要使用塑料容器。在这些情形下，低重量和较低的成本当然是重要的。对可回收的塑料材料的应用和在其制造中整体更有利的总能量平衡也有助于提高在消费者中对塑料容器、尤其是塑料瓶的接受度。

例如由聚乙烯或聚丙烯制造塑料容器、尤其是塑料瓶通常以挤出吹塑法、尤其以软管吹塑法进行。在此，借助挤出头将塑料软管挤出、引入到吹模模具的模腔中、通过超压充气、冷却以及脱模。对引入到吹模腔中的塑料软管部段的充气通常借助穿过吹模腔的开口移入的校准吹芯来进行。校准吹芯一方面具有将空气引入到塑料软管中的任务，借此所述塑料软管根据吹模腔成型。另一方面，校准吹芯也用于塑料容器的颈部的限定的内成型(校准)，在所述颈部上设有倾倒开口。校准吹芯的所述能造型的功能尤其在于限定地确定颈部的内直径。对此，校准吹芯穿过关闭的吹模模具的开口移入到软管部段中。在此，将过剩的塑料材料轴向地挤出，并且确定具有倾倒开口的颈部的内直径。

在倾倒开口具有例如大约10mm至大约85mm的常见的内直径的情况下，这种类型的校准被证实为是非常实用的并且通常能够容易地达到所要求的尺寸精度。然而，在小于7mm的较小的内直径的情况下出现下述危险，校准吹芯在轴向进给时推动软化的塑料材料穿过吹模模具的开口并且由此导致有缺陷地构成颈部。这尤其能够在下述情况下出现：在校准吹芯的轴向运动期间没有塑料材料从位于其上的区域被提供用于校准。在下述塑料容器中的校准是更难制定的，所述塑料容器除了较大的倾倒开口之外还具有较小的倾倒开口，所述较小的倾倒开口例如设置在塑料容器之内。较小的倾倒开口例如与塑料容器的另外的腔连接。在其他的实施变型形式中，较小的倾倒开口能够是设置在塑料容器之内的配量小管的出口，所述出口与配量腔连接，所述配量腔通常集成到倾倒附件中，所述倾倒附件套装到完成充气的塑料容器的颈部上。将双校准吹芯用于对这种塑料容器进行充气，所述双校准吹芯构成为，使得倾倒开口在塑料容器的颈部上成型并且倾倒开口基本上同时成型到第二腔中或配量小管中。

在由于颈部上的倾倒开口的通常相对大的内直径能够容易地对其实行校准的同时，借助双校准吹芯对较小的开口进行直接校准被证实为是非常难的。出于该原因，对充气的容器之内的较小的开口的校准通常通过紧接于吹塑过程尤其由机轴进行切削加工来进行，以便实现所要求的例如直至±0.03mm的尺寸精度。然而，切削加工具有下述缺点，切屑落到容器的内部中并且必须将切屑再次从那去除。在具有相对小的内直径的配量小管的情况下出现下述危险，切屑不能够完全地再次清除。那么，这阻碍穿过配量小管的流动并且能够导致必须对制造的塑料容器进行出。此外，切削加工和事后清除切屑是附加的工作步骤，这些工作步骤提高用于制造塑料容器的耗费。

发明内容

因此，本发明的目的在于，对现有技术的挤压注塑法的缺点进行补救。更确切地说，能够对用于塑料容器的挤压注塑法进行改进，使得在没有附加的、紧接于吹模过程的工作步骤的情况下也能够对具有较小的直径的倾倒开口进行校准，以便得到所要求的尺寸精度。尤其地，所述方法允许：在塑料容器具有附加的腔或配量小管的附加的、必要时设置在容器之内的倾倒开口的情况下，也能够借助移入的双校准吹芯对倾倒开口基本上同时执行校准。

所述目的的解决方案存在于一种根据本发明的用于确保以挤出吹塑法制造的塑料容器中或塑料容器上的倾倒开口的尺寸精度、尤其是用于对所述塑料容器进行校准的方法。本发明的改进形式和/或有利的实施变型形式是下文的主题。

本发明提出一种用于确保以挤出吹塑法制造的塑料容器中或塑料容器上的倾倒开口的尺寸精度、尤其是用于对所述塑料容器进行校准的方法。在所述方法中，将通过挤压嘴单层地或多层地挤出的塑料软管的部段放入到吹模模具的模腔中并且通过校准吹芯根据包围的模腔进行充气。在此，对塑料容器的至少一个倾倒开口在其内直径和其内轮廓的方面进行确定、尤其是校准。在此之后，将完成充气的塑料容器脱模。在吹模模具的顶板关闭之后，但是在吹模模具到达其完全关闭的位置之前，将校准吹芯轴向地移入到塑料软管部段中，其中在吹模模具完全关闭时，将塑料软管在校准吹芯的校准面的范围中径向地压挤。

根据本发明的校准法与现有技术的方法的不同之处在于：对开口的校准通过径向压挤来进行。仅将吹模模具的顶板完全关闭，借此可靠地保持塑料软管部段。吹模模具没有完全关闭。在移入校准吹芯时，塑料软管能够在径向方向上扩张。由此避免塑料软管的轴向偏移。在吹模模具完全关闭时，将塑料软管在校准吹芯的校准面的范围中径向地压挤。在此，将过剩的塑料材料在轴向方向上挤出。

对一个或多个倾倒开口的校准如同在现有技术的已知方法中那样在充气过程期间进行。能够省去单独的工作步骤、例如紧接着挤出吹塑过程之后才进行的、随后要去除切屑的切削加工。根据本发明的径向校准能够在传统的挤出吹塑机上执行。改变的校准方法仅必须在对校准吹芯的向前移动和用于吹模模具的关闭机构的控制方面相应地进行考虑。

通常，吹模模具具有两个吹模半部，所述吹模半部能够大致垂直于校准吹芯的向前移动方向彼此靠近并且能够再次分离。校准吹芯轴向地移入到塑料软管部段中，而吹模半部仍具有相互间的间距，所述间距比塑料容器的颈部上的倾倒开口的内直径大大约0.5mm至10mm。通过所述间距确保，校准吹芯能够无阻碍地移入到塑料软管部段中，其中所述塑料软管部段仍能够在径向方向上扩张。另一方面，吹模半部相互间的间距不能过大，借此关闭过程能够在足够短的时间内进行。然而，当校准吹芯已经轴向地向前移动到所期望的位置中时，才将吹模半部关闭。塑料容器的颈部上的倾倒开口的内直径在此相应于校准吹芯在该校准部段中的外直径。

根据本发明的方法的一个实施变型形式提出，将校准吹芯在吹模模具仍打开时移入到下述轴向位置中，所述轴向位置与其最终位置轴向地间隔大约0.3mm至大约5mm。在此，吹模模具仍还是打开的。在校准吹芯达到期望的轴向位置之后，吹模模具才完全地关闭。在吹模模具完全关闭之后，将校准吹芯向前移动到其轴向最终位置中。由此确保，在吹模模具完全关闭时，才将塑料软管部段分离。

校准吹芯能够在校准法期间间歇性地向前移动，也就是说，所述校准吹芯直至其预设的轴向位置向前移动到要充气的塑料软管部段中，在吹模模具完全关闭期间静止并且在吹模模具关闭之后再行进到其轴向最终位置中。一个替选的方法变型形式提出，校准吹芯连续地向前移动，直到所述校准吹芯已经到达其轴向最终位置，也就是说，所述校准吹芯在吹模模具的关闭过程期间也连续地轴向向前移动。所述替选的方法变型形式在控制方面更简单地实现。校准吹芯连续地向前移动到其轴向最终位置中或者在吹模模具打开之后再次反向返回到其初始位置中。

校准吹芯的轴向的向前移动速度为大约5mm/s至大约80mm/s。所述向前移动速度不仅适合于校准吹芯的间歇性的向前移动、也适合于校准吹芯的连续的向前移动。

根据本发明的方法的一个适当的实施变型形式提出应用双校准吹芯，所述双校准吹芯具有用于特殊的塑料容器的两个倾倒开口的两个校准区域。这种特殊的塑料容器例如具有两个腔。这种类型的塑料容器能够具有设置在容器的内部中的配量小管，所述配量小管通向容器的底部区域。对具有两个校准区域的双校准吹芯的应用允许对两个倾倒开口同时进行校准。

方法执行方案与在上文中描述的借助带有仅一个校准区域的校准吹芯的方法执行方案类似地进行。

在借助双校准吹芯执行根据本发明的方法时，双校准吹芯的校准区域以相互耦联的方式轴向地移动。这通过下述方式简单地进行：双校准吹芯的两个校准区域设置在两个子校准吹芯上，所述子校准吹芯固定地彼此连接。在此，子校准吹芯也被连接到用于通常为空气的吹塑介质的共同的馈送装置上并且连接到用于从充气的塑料软管部段中离开的热的吹塑介质的共同的导出通道上。

通过应用校准区域设置在不同的轴向高度中的双校准吹芯，也能够对下述倾倒开口进行校准，所述倾倒开口轴向更深地、也就是说在要充气的塑料容器之内更靠近底部地设置。

如果使用校准区域构成为具有彼此不同的外直径的双校准吹芯，实际上能够对塑料容器的颈部上的通常具有较大的内直径的倾倒开口和在塑料容器的内部中的直径较小、轴向更深地设置的第二倾倒开口同时进行校准。

以挤出吹塑法制造的塑料容器的特征在于在公差非常小时直至±0.03mm的非常高的尺寸精度，所述塑料容器的倾倒开口已经根据本发明进行校准。

根据本发明的校准法被证实为尤其适用于制造具有至少两个倾倒开口的塑料容器，所述倾倒开口必须具有高的尺寸精度。使用根据本发明的校准法也允许对塑料瓶的非常成本低廉的校准。

在此，倾倒开口能够具有相同的或不同大小的内直径。与较大的倾倒开口的内直径相关地，要校准的第二开口也能够具有大于7mm的内直径。

根据本发明的校准法被证实为对于制造下述塑料容器而言是尤其有利的，所述塑料容器具有带有较小的内直径的至少一个附加的倾倒开口，所述倾倒开口设置在塑料容器之内。例如，附加的倾倒开口是配量小管的出口，所述配量小管通向塑料容器的底部区域。附加的倾倒开口构成为用于耦联到倾倒附件的配量腔上。在此，必须确保绝对的密封性。这刚好在按照根据本发明的方法校准的开口位于直至±0.03mm的所要求的小的公差之内得到保证。

附图说明

在下面参考示意图对方法进行的描述中得出本发明的其他的优点和特征。附图以不按照比例的方式示出：

图1示出了挤出头连同挤出的塑料软管和在打开位置中的具有两个吹模半部的吹模模具；

图2示出了吹模模具连同关闭的顶板和由所述顶板保持的塑料软管部段以及彼此相向移动但还没有完全关闭的吹模半部，并且示出在吹模模具之上描绘的校准吹芯；

图3示出具有处于根据图2的位置中的吹模半部的吹模模具以及在吹模模具打开时轴向地向前移动到塑料软管部段中的校准吹芯；

图4示出处于根据图3的位置中的吹模模具的轴向剖面图；

图5示出根据图4的吹模模具在吹模半部完全关闭时的轴向剖面图；

图6示出关闭的吹模模具连同轴向地再移动到其最终位置中的校准吹芯；

图7示出为了阐明图5中的校准吹芯的位置的放大剖面图；

图8示出为了阐明图6中的校准吹芯的最终位置的放大剖面图；

图9示出在吹好的塑料容器脱模的时刻具有打开的顶板打开和打开的吹模半部的吹模模具；

图10示出具有两个校准的倾倒开口的双腔瓶的视图；以及

图11示出图10中的双腔瓶的颈部的俯视图。

具体实施方式

在下文的附图描述中，相同的附图标记始终表示相同的组成部分。

图1示出挤出吹塑机的整体由附图标记1表示的吹模模具，所述吹模模具具有两个在打开状态下示出的吹模半部2、3，所述吹模半部在关闭状态下对模腔进行限界。在吹模模具的上侧上示出顶板5，所述顶板的顶板元件是被弹簧加载的。在吹模模具的替选的实施形式中，顶板元件的调整也能够液压地、气动地或者以电学的方式进行。在吹模模具1的上方示出挤出头8，从所述挤出头的挤压嘴9中挤出单层的或多层的塑料软管10。

图2示出图1中的已经处于挤出吹塑机的吹塑站点中的吹模模具1。塑料软管部段20被分离并且位于两个吹模半部2、3之间。顶板5的被弹簧加载的顶板元件已经关闭并且保持放入的塑料软管部段20，所述塑料软管部段在不可见的区域中以虚线示出。两个吹模半部2、3还没有完全关闭，而是还具有相互间的间距a，所述间距a比要充气的塑料容器的颈部内直径大大约0.5mm至大约10mm。在吹模模具1的上方示出校准吹芯11，所述校准吹芯轴向地穿过顶板5中的开口(没有示出)移入到塑料软管部段20中。校准吹芯用于将塑料软管部段依照模腔充气成容器以及用于对塑料容器的倾倒开口进行校准。

图3示出在吹模半部2、3仍还打开的情况下向前移动到塑料软管部段20中的校准吹芯11。吹模半部2、3相互间具有间距a。校准吹芯11具有校准区域12，所述校准区域在示出的位置中已经位于要由塑料软管部段20充气成的塑料容器的位于关闭的顶板5的下方的随后的颈部区域中。

图4示出图3中的视图的部分轴剖面图。吹模模具1的相互间的间距为a的吹模半部2、3分别具有模腔4的一部分。位于吹模半部之间的塑料软管部段以20示出。穿过关闭的顶板5中的开口向前移动到塑料软管部段20中的校准吹芯仍然具有附图标记11。所述校准吹芯的校准区域以12示出并且位于关闭的顶板5的下方。

图5示出关闭的吹模模具1，吹模半部2、3相向行进到发生接触并且对模腔4限界，所述模腔确定要充气的塑料容器的形状。塑料软管部段在顶板5的上方从模腔伸出的部段被称作上部凸起21，塑料软管部段的在吹模模具1的下部端部上伸出的部段被称作下部凸起22。塑料软管部段基本上已经依照模腔4被充气成塑料容器。通过吹模半部2、3相向行进，将在吹模半部2、3和向前移动的校准吹芯11的校准区域12之间的颈部区域中的塑料材料径向地压挤。由此，对具有倾倒开口的颈部区域在其内直径和其内轮廓的方面根据校准吹芯的校准区域12进行校准。颈部区域的外轮廓根据模腔4的结构在该区域中成形。在此，将过剩的塑料材料轴向地挤压。然而，校准吹芯11还没有向前移动到其轴向的最终位置中，而是位于下述位置中，所述位置距最终位置的轴向间距d为大约0.3mm至大约5mm。

图6中的剖面图在很大程度上相应于图5中的剖面图。仅校准吹芯11已经向前移动到其最终位置中，在所述最终位置中，将设置在校准吹芯11上的切割环13压向吹模模具1中的环形环绕的止挡6。在此，已经切割了上部凸起21。

图7和8以放大的比例示出校准吹芯11在向前移动到其轴向最终位置之前(图7)和之后(图8)的位置。切割环13与吹模模具中的环绕的止挡6的在图7中示出的轴向间距d为大约0.3mm至大约5mm。校准吹芯11必须再行进所述路程以到达其最终位置(图8)，在所述最终位置中，切割环13贴靠在环绕的止挡6上。再次以附图标记12示出校准吹芯11上的校准区域。以5示出关闭的顶板5。2和3表示两个吹模半部。

校准吹芯11能够在校准方法期间间歇性地向前移动，也就是说，所述校准吹芯直到其预设的距其最终位置间距d的轴向位置向前移动到要充气的塑料软管部段中，在吹模半部2、3完全相向行进期间静止并且在关闭吹模模具之后再行进到其轴向最终位置中。在一个替选的方法变型形式中，校准吹芯11也能够连续地向前移动，直至所述校准吹芯到达其轴向最终位置，也就是说，所述校准吹芯在吹模半部的关闭过程期间也连续地轴向向前移动。校准吹芯11的轴向向前移动速度为大约5mm/s至大约80mm/s。所述向前移动速度不仅适用于校准吹芯11的间歇性的向前移动、而且也适用于连续的向前移动。

图9在吹模半部2、3径向地彼此背向行进的情况下示出打开的吹模模具1的视图。顶板5的被弹簧加载的顶板元件同样是打开的。箭头U表示，将校准吹芯11从完成充气的塑料容器30中移出。箭头D表示，塑料容器30从打开的吹模模具1中脱落。以21和22示出预切割的上部凸起和下部凸起，所述上部凸起和下部凸起还必须去除。

图10示出挤出吹塑的塑料容器30的示例性的实施变型形式，所述塑料容器的倾倒开口已经按照根据本发明的方法进行校准。塑料容器30是双腔容器，具有第一腔31和第二腔32。第一腔31具有倾倒开口34。第二腔32设有较小的倾倒开口33。容器30的颈部36具有中央的较大的倾倒开口35。

图11示出双腔容器的颈部36的俯视图。容器的颈部36上的中央的倾倒开口35和容器的第二腔的较小的倾倒开口33具有圆形的横截面。容器的第一腔的倾倒开口34具有较不规则的、基本上半圆形的结构。中央的倾倒开口35和较小的倾倒开口33被校准。这允许例如安装倾倒附件，所述倾倒附件经由轴向伸出的小管与较小的倾倒开口密封地连接。

对容器的颈部上的中央的倾倒开口35和容器的第一腔的较小的倾倒开口33的校准借助双校准吹芯来进行。所述双校准吹芯具有两个子校准吹芯，在所述子校准吹芯上分别设有校准区域。子校准吹芯固定地彼此连接并且共同地向前移动。在此，具有较小的校准直径的子校准吹芯突出于用于较大的中央的倾倒开口35的第二子校准吹芯。具有较小的校准直径的子校准吹芯前伸的距离在此相应于两个倾倒开口35和33的口部的轴向间距。通过应用双校准吹芯在实践中同时对两个倾倒开口进行校准。

根据本发明的径向校准法原则上在塑料容器具有在要充气的塑料容器的颈部上具有倾倒开口的情况下能够替代已知的径向校准法。即使在要制造容器颈部的特殊的内轮廓的情况下，根据本发明的径向校准法相对于现有技术的校准法也是优选的。所述方法尤其在应用双校准吹芯的情况下证实为是尤其适当的，所述双校准吹芯具有用于特殊的塑料容器的两个倾倒开口的两个校准区域。这种塑料容器例如能够具有两个腔。塑料容器的另外的实施变型形式能够具有设置在容器的内部中的配量小管，所述配量小管通向容器的底部区域。通过应用双校准吹芯和根据本发明的径向校准法，也能够在容器的吹塑过程中就已经对设置在容器的内部中的小管的倾倒开口和容器的颈部的倾倒开口基本上同时地进行校准。能够将事后的切削加工省去。

Claims (15)

1.一种用于对以挤出吹塑法制造的塑料容器(30)中或塑料容器(30)上的倾倒开口(33，35)进行校准的方法，其中将通过挤压嘴(9)单层地或多层地挤出的塑料软管(10)的部段(20)放入到吹模模具(1)的模腔(4)中并且通过校准吹芯(11)根据包围的所述模腔(4)充气，其中对所述塑料容器的至少一个倾倒开口(33，35)在其内直径和其内轮廓方面进行校准，并且将完成充气的所述塑料容器(30)脱模，其特征在于，在所述吹模模具(1)的顶板(5)关闭之后，然而在所述吹模模具(1)达到其完全关闭的位置之前，将所述校准吹芯(11)轴向地移入到所述塑料软管部段(20)中，使得在轴向移入校准吹芯时避免塑料软管的轴向偏移，其中在吹模模具(1)完全关闭时，将塑料软管在校准吹芯(11)的校准面的范围中径向地压挤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过塑料软管的径向压挤将过剩的塑料材料在轴向方向上挤出。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹模模具(1)具有两个吹模半部(2，3)并且将所述校准吹芯(11)轴向地移入到所述塑料软管部段(20)中，而所述吹模半部(2，3)具有相互间的间距(a)，所述间距比所述塑料容器(30)的颈部(36)上的倾倒开口的内直径大0.5mm至10mm。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述吹模模具(1)完全关闭之前，将所述校准吹芯(11)移入到下述轴向位置中，所述轴向位置与所述校准吹芯的最终位置具有0.3mm至5mm的轴向间距(d)，并且在所述吹模模具(1)完全关闭之后，将所述校准吹芯向前移动到所述塑料软管部段(20)中、推动到其轴向最终位置中。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述校准吹芯(11)在所述吹模模具(1)的关闭过程期间连续地轴向向前移动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述校准吹芯(11)以大约5mm/s至大约80mm/s的速度轴向向前移动。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用双校准吹芯，所述双校准吹芯具有用于两个倾倒开口(33，35)的两个校准区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述双校准吹芯的所述校准区域以彼此耦联的方式轴向向前移动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述双校准吹芯的所述校准区域设置在不同的轴向高度中。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述双校准吹芯的所述校准区域构成为具有彼此不同的外直径。

11.以挤出吹塑法制造的塑料容器(30)，所述塑料容器的倾倒开口(33，35)根据权利要求1至10中的任一项被进行校准。

12.根据权利要求11所述的塑料容器，其特征在于，所述塑料容器具有两个被校准的倾倒开口(33，35)。

13.根据权利要求12所述的塑料容器，其特征在于，所述倾倒开口(33，35)具有不同大小的内直径。

14.根据权利要求13所述的塑料容器，其特征在于，具有较小的内直径的所述倾倒开口(33)设置在所述塑料容器(30)之内。

15.根据权利要求14所述的塑料容器，其特征在于，具有较小的内直径的所述倾倒开口形成配量小管的出口，所述配量小管通向所述塑料容器的底部区域并且构成为用于与能够插入到容器的颈部上的倾倒附件的配量腔连接。